基于有限元法（FEM）的光控柔性磁复合结构驱动建模
应用物理
2020-09-04 v1 天体物理仪器与方法
光学
摘要
光活性材料在各种应用中前景广阔。我们提出了一个光控柔性磁复合结构的有限元模型，该结构按重量由33.3%二氧化铬（CrO2）和66.7%聚二甲基硅氧烷（PDMS）组成。结构尺寸为8 mm x 2 mm x 100 um，此前已通过实验研究。由于低居里温度，该结构作为驱动器，在外磁场下呈现显著偏转，并因激光加热而松弛。使用FEM模型进行了热偏转与磁偏转分析。仿真结果显示，在30 mT磁通密度和160 mW激光功率、303 K（室温）条件下，结构最大偏转达6.08 mm（结构长度的76%）。我们将展示仿真模型的结果，并与复现先前观察到的（CrO2+PDMS）运动的实验数据进行比较。该模型将支持未来的断裂与疲劳分析，并可扩展至新的光活性几何结构。
引用
@article{arxiv.2009.01510,
title = {Modeling light-controlled actuation of flexible magnetic composite structures using the finite element method (FEM)},
author = {Amit Kumar Jha and Meng Li and Ewan S. Douglas and Erin R. Maier and Fiorenzo G. Omenetto and Corey Fucetola},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.01510},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 10 figures, published in Proceedings Volume 11477, Molecular and Nano Machines III; 1147704 (2020), Event: SPIE Organic Photonics + Electronics, 2020, Online Only